同济大学学报(自然科学版)

1915 年创刊

月刊

ISSN 1000-0054

CN 11-2223/N.

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土木工程与建筑学

  • 一种受剪细观损伤单元模型及其应用

    杨卫忠;李杰;

    基于剪切损伤破坏机制,发展了相应的细观损伤单元模型,它由弹脆性的微弹簧和模拟裂缝滑移的塑性元件组成.混凝土单轴受压时的宏观性能可用受剪细观损伤单元的并联体来解释,由此建立了混凝土单轴受压的损伤本构关系模型,并建议了塑性变形的简化计算方法.通过引入混凝土剪切单元破坏应变分布随机场,推导了应力与损伤的均值、标准差的表达式.根据混凝土单轴受压时的应力—应变全曲线试验结果,结合随机建模原理和优化算法确定随机场参数和材料参数,将分析得出的受压随机应力—应变关系与试验结果进行比较,二者吻合良好.

    2009年12期 v.37 1565-1570页 [查看摘要][在线阅读][下载 386K]
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  • 轴力作用下的约束钢柱受火性能参数分析

    王培军;李国强;王永昌;

    利用经过试验验证的有限元模型对轴力作用下约束钢柱火灾下的受力性能进行了参数分析.分析结果包括各参数对钢柱轴力—温度关系曲线、钢柱跨中弯矩—温度关系曲线、约束钢柱破坏温度、无约束钢柱与约束钢柱破坏温度之差、约束钢柱破坏温度与屈曲温度之差的影响等.参数分析表明:约束钢柱屈曲前,轴力基本线性增加,截面弯矩变化较小;约束钢柱屈曲后,截面弯矩突然增大,钢柱处于轴力和弯矩的共同作用下;轴向约束减小约束钢柱的破坏温度,但是存在一个临界轴向约束刚度比,当大于该临界比时,轴向约束刚度比的大小对钢柱的破坏温度影响很小.

    2009年12期 v.37 1571-1575+1632页 [查看摘要][在线阅读][下载 808K]
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  • 周边建筑对低矮建筑平屋盖上风压的干扰效应

    全涌;顾明;田村幸雄;黄鹏;

    通过刚性模型测压风洞试验对被同类周边建筑所包围的低矮建筑表面风压系数进行了测量,分析了周边建筑的建筑面积密度对目标建筑平屋盖风压系数分布状态的影响规律.试验结果表明:当低矮建筑被同外形、同高度的周边建筑包围时,随着周边建筑面积密度的增大,被包围建筑屋盖上斜风导致的锥形涡将逐渐消失,屋盖上不同部位的负风压极值将逐渐减小并趋于均一;当周边建筑面积密度分别为0.1,0.3和0.6时,被包围建筑屋盖上的最大负风压可分别减小为孤立建筑的80%,30%和20%.

    2009年12期 v.37 1576-1580页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K]
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  • 轻木结构正交主轴齿板连接承载力试验及分析

    何敏娟;何桂荣;倪骏;杨春梅;

    为确定轻型木结构正交主轴金属齿板连接节点的受力—变形性能及板齿极限承载力、齿抗滑移承载力,对40个齿板节点试件进行了荷载平行于木纹方向的加载试验.在试验基础上,利用最小二乘原理对数据进行了Foschi公式的曲线拟合,得到该种齿板的荷载—变形曲线;利用概率统计方法对试验数据进行拟合检验,得出该种齿板承载力的概率分布模型,确定了该种齿板的板齿极限承载力标准值和齿抗滑移承载力标准值.分析结果表明,该类节点延性较好,变异性较低.

    2009年12期 v.37 1581-1585页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]
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  • 玻璃纤维增强塑料约束再生混凝土轴压试验

    肖建庄;杨洁;

    主要以再生粗集料取代率为试验研究参数,完成了9个玻璃纤维增强塑料(GFRP)约束再生混凝土圆柱试件的轴压试验,重点分析了试件的受压破坏特性、轴向力—纵向位移关系、横向应变发展以及约束再生混凝土的横向变形系数的变化规律.试验和分析结果表明:GFRP约束再生混凝土纵向应力—应变关系呈弹性上升、弹塑性上升、下降、应变强化等4个阶段,其强度得到明显提高,变形性能得到改善,核心再生混凝土和GFRP管之间滑移较小,含再生粗集料试件的横向变形系数普遍低于不含再生粗集料的试件.

    2009年12期 v.37 1586-1591页 [查看摘要][在线阅读][下载 700K]
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  • 高温下碳纤维-混凝土界面受剪性能试验研究

    胡克旭;卢凡;蔡正华;

    分别在4,40,60,80,100,120,140,160,180℃下进行碳纤维-混凝土界面的剪切试验,研究了不同温度下界面破坏形式、温度对胶体及碳纤维的影响,以及黏结强度随温度的变化规律,初步建立了不同温度下的黏结应力—滑移关系.试验结果表明,40℃时的界面黏结强度高于其他温度;40℃后黏结强度随温度升高而降低;温度超过100℃后,黏结强度基本趋于稳定.

    2009年12期 v.37 1592-1597页 [查看摘要][在线阅读][下载 548K]
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  • 珠海海积软土孔隙分布与应力水平的关系研究

    彭立才;蒋明镜;林奕禧;黄良机;

    采用压汞法研究了不同固结压力作用下具有强结构性的珠海海积软土的微观孔隙入口孔径分布与应力水平的关系,通过X-射线衍射试验(XRD)对其黏土矿物含量进行定量分析,并与加拿大Regina黏土进行了对比.研究结果表明:珠海天然海积软土的孔隙入口孔径分布为主单峰分布;当应力水平小于结构屈服应力时,其孔隙入口孔径分布和微观结构与应力水平无关;当应力水平达到结构屈服应力时,大中孔隙(200 nm)的含量明显减少,而小孔隙(20~200 nm)含量则基本不变;在屈服后阶段,小孔隙含量锐减,整体孔隙空间的孔径趋于均匀.最后,初步分析了珠海海积软土和Regina黏土孔隙分布差异的原因是颗粒组成分布和黏土矿物成分的不同.

    2009年12期 v.37 1598-1602页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
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  • 饱和砂的动孔压演化特性试验研究

    王艳丽;王勇;

    利用GDS 10 Hz/20 kN双向振动三轴系统,对饱和砂进行不排水动三轴液化试验,研究了液化进程中动孔压的发展规律,并阐述了动孔压的演化机理.基于试验结果,提出适用于饱和砂的动孔压应变模型.该模型直接和动力分析中应变幅相联系,能够弥补应力模型的不足,并具有较好的适用性.等压固结条件下,动应力和固结压力对动孔压比与动应变比的关系影响较小,动孔压发展规律可近似用同一模型表示.不同动应力和固结压力作用下,饱和砂土动孔压的增长模式用Seed提出的孔压应力模型描述时,试验常数可取相同值.

    2009年12期 v.37 1603-1607页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K]
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交通运输工程

  • 橡胶沥青混合料疲劳性能影响因素研究

    黄卫东;高川;李昆;

    参考美国国家公路与运输协会(AASHTO)标准TP8要求,根据中国沥青混合料的成型现状,采用材料试验机(material test system,MTS)控制加载,选择改进的三分点加载小梁弯曲疲劳试验对橡胶沥青混合料疲劳性能影响因素进行了研究.研究表明:橡胶沥青油石质量比在7.5%~9.0%时,橡胶沥青混合料的疲劳寿命随沥青掺量的增加而增大;在正常的空隙率范围内,随着空隙率的减小,橡胶沥青混合料的疲劳寿命逐渐增加,但饱和度太高,对混合料的疲劳性能不利;胶粉掺量在19%时的疲劳性能最好.对各影响因素进行关联度分析表明,空隙率对橡胶沥青混合料的疲劳性能影响最为显著,沥青饱和度、油石质量比和胶粉掺量对疲劳性能也有较大影响.

    2009年12期 v.37 1608-1614页 [查看摘要][在线阅读][下载 292K]
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  • 基于二次插值法的交通需求组合模型算法

    蒲琪;杨超;涂颖菲;

    交通需求组合模型(CTDM)基于随机效用理论组合了出行—分布—方式—路径选择,突破了传统四步骤模型的局限,并可以描述为一个非线性规划问题.对求解CTDM的部分线性化算法进行分析,提出了在进行步长优化时使用二次插值法得到模拟最优步长的方法.使用经典路网Sioux Falls,将所提出的算法与连续平均法和精确线性搜索算法比较,验证了二次插值法的计算精度高,收敛速度快.

    2009年12期 v.37 1615-1620页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]
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  • 城市道路自由车速与车道宽度关联性分析

    马莹莹;杨晓光;曾滢;

    通过对城市道路路段及交叉口出口道自由车速的特性分析,获得自由车速与车道宽度的关联性.选取杭州市交通设施相似、车道宽度不同的9条道路进行车速调查,并采用视频检测及图像识别技术提取车速数据.经数据分析得出,路段及交叉口出口的自由车速服从正态分布,且特征车速随车道宽度增加有上升趋势;建立车道宽度对车速离散情况影响模型,得出交叉口出口及路段车速离散情况随车道宽度的变化趋势.研究结论说明,合理设置道路车道宽度有利于限制车速和提高道路安全性,还可以为城市交通流建模及城市交通管理提供依据.

    2009年12期 v.37 1621-1626页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
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  • 城市道路人车冲突和碰撞概率微观模型研究

    陆斯文;方守恩;李刚;

    利用临界间隙理论,定义了城市道路行人过街的安全感知特征;在此基础上,利用概率论方法,研究行人与机动车之间的交通冲突和碰撞微观机理,分别推导出人车冲突和碰撞概率微观模型.采用贝叶斯全概率公式和蒙特卡洛仿真方法求出具体的概率值,来分析行人安全感知、驾驶人反应时间、车流量及车速等对行人安全造成的影响.最后,基于人车冲突概率的90%置信水平,建立了行人过街的危险度评价指标,从而为交通管制实施提供最佳依据.

    2009年12期 v.37 1627-1632页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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环境科学与工程

  • 氯胺消毒对不同有机物生成消毒副产物的影响

    高乃云;汪雪姣;周超;楚文海;

    在将有机物分级和分类的基础上,研究了氯胺消毒对不同类有机物生成消毒副产物的影响.试验结果表明:对于亲水性和强疏水性有机物,氯胺消毒主要减少溴代三卤甲烷(CHCl2Br和CHClBr2)的生成;对于弱疏水性有机物,氯胺消毒主要减少二溴乙酸(DBAA)和三氯甲烷(CHCl3)的生成;氯胺消毒能使分子量小于10 ku的有机物生成三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)的量明显降低,并且随着有机物分子量的升高,氯胺消毒的影响效果有一定程度的减弱.

    2009年12期 v.37 1633-1637+1662页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
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材料科学与工程

  • 石墨烯拉伸力学性能温度相关性的数值模拟

    韩同伟;贺鹏飞;王健;吴艾辉;

    采用Tersoff势对扶手椅型(Armchair)和锯齿型(Zigzag)单层石墨烯薄膜在不同热力学温度下(0~3 000 K)的单向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟,预测了石墨烯薄膜拉伸力学性能对温度的依赖性,并比较了不同温度条件下相同几何尺寸的扶手椅型和锯齿型单层石墨烯薄膜拉伸力学性能的差异.结果表明:石墨烯薄膜的拉伸力学性能和变形机制对温度有强烈的依赖性,2种不同手性的单层石墨烯薄膜的杨氏模量、抗拉强度、拉伸极限应变均随温度的升高而显著减小.石墨烯薄膜力学性能的各向异性也受温度的影响,当温度低于600 K时,扶手椅型石墨烯薄膜的力学性能优于锯齿型的;但当温度超过600 K时,特别是高温时,扶手椅型薄膜的力学性能的优势逐渐减弱,甚至低于锯齿型的.

    2009年12期 v.37 1638-1641+1672页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
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机械、车辆与热能工程

  • 汽车无级变速器技术和应用的发展综述

    吴光强;孙贤安;

    简述了无级变速器的发展历程与研究现状.从技术角度介绍了金属带式无级变速器的基本结构,比较了金属带与链条的结构和性能差异;给出机液控制系统和电液控制系统的原理及优缺点,以及新近开发出的滑移控制策略.总结了无级变速器的优势.从应用角度列举了核心厂商,调研了国内市场的主要无级变速器车型,给出国内外无级变速器汽车市场的发展预测;最后阐述了今后的发展趋势.

    2009年12期 v.37 1642-1647页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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  • 线段豪斯多夫距离度量下的车身覆盖件匹配方法

    朱文峰;王皓;李艳萍;

    引入线段豪斯多夫距离(line segment Hausdorffdistance,LHD)作为匹配质量度量,建立基于特征点集合的覆盖件匹配模型,基于遗传算法快速并行搜索匹配形位变量,确定最佳匹配调整参数.某发动机罩匹配的实际应用表明,该方法能有效提高车身匹配质量.

    2009年12期 v.37 1648-1652页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K]
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  • 铁道车辆几何滤波现象及弹性车体共振分析

    周劲松;孙文静;宫岛;

    运用简化铁道车辆模型,对几何滤波现象进行了分析.建立了刚柔耦合弹性车体模型,分析了几何滤波现象对车体响应功率谱的影响,以及几何滤波与弹性车体共振频率的关系.研究表明,几何滤波分为轴距滤波和定距滤波.在某些特定轨道不平顺波长下,车体的点头和浮沉响应均为零,该现象称为轴距滤波;定距滤波是指在某些波长下,车体的浮沉或者点头响应为零.在车体空点头响应频率附近,轨道对车体浮沉振动的加速度传递率达到局部最大,当车体的垂向1阶弯曲频率与这些峰值频率吻合时,将产生车体弹性共振现象.

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  • 微细电解线切割加工模型分析与试验研究

    王昆;朱荻;

    基于电化学原理,讨论微细电解线切割加工的机理,建立了加工的理论模型,得出微米尺度线电极进给速度的理论上限.通过电解线切割加工试验,分析各种加工参数对加工精度的影响规律,并加工出缝宽为20μm左右的微型桨叶结构.试验结果表明,微细电解线切割加工技术能为特殊性能材料的微细加工提供有效的新途径.

    2009年12期 v.37 1658-1662页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K]
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计算机与信息工程

  • 基于随机完全区组设计的嵌入式系统性能分析

    楼俊钢;江建慧;赵时旻;孔亮亮;

    提出了基于随机完全区组设计的嵌入式系统性能分析方法.以城市轨道交通自动售检票系统的自动检票机的性能测试为例,说明了运用该方法的过程.比较了ReWorks,Linux和Windows XPE等3种不同操作系统下自动检票机的性能,测评结果表明该方法是有效的.

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测量科学与技术

  • 点云配准误差传播规律的研究

    程效军;施贵刚;王峰;谢瑞;

    引入摄影测量影像匹配的原理,对地面3维激光扫描仪在不同测站采集点云进行配准分析,并在此基础上探讨点云配准误差传播的规律,得出点云配准误差传播的模型.通过点云配准误差实验,验证了点云配准精度与点云模型累积误差的定量关系,从而可为点云配准的质量进行评估.

    2009年12期 v.37 1668-1672页 [查看摘要][在线阅读][下载 217K]
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  • 基于形态学和盲源分离合成孔径雷达水体提取

    王栋;陈映鹰;秦平;

    采用一种新的基于独立分量分析(independentcomponent analysis,ICA)盲源分离(blind source separation,BSS)和形态学开重构(open reconstruction)的方法实现多极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)影像相干斑噪声抑制和水体目标快速提取.SAR影像具有强烈乘性相干斑噪声,影像数据为非高斯分布,具体分布形式未知.利用独立分量分析方法,不需要知道SAR影像的具体分布,通过对数量化将相干斑噪声转化为与图像数据相互独立的加性噪声,从多极化SAR影像中自动分离出图像数据与相干斑噪声,并自动选择相干斑指数最小的分量为图像分量.针对SAR影像水体目标的亮度及形状分布特征,进一步采用形态学开重构运算,从分离出的图像分量中提取出水体目标.利用ENVISAT ASAR多极化影像进行了实验,结果表明该方法可以快速准确地提取多极化SAR影像中的水体目标.

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海洋地质与地球科学

  • 烃源岩中黏土与可溶有机质相互作用研究展望

    蔡进功;卢龙飞;丁飞;樊馥;

    黏土吸附可溶有机质在沉积物和烃源岩中普遍存在,它将在烃源岩的研究中扮演重要的角色.烃源岩中可溶有机质与不可溶有机质都与黏土共存,但黏土吸附的可溶有机质在烃源岩中占有较大的比重,其形成贯穿于有机质的聚集、沉积、保存和成岩的全过程,可能是烃源岩中油气生成的一种天然母质.可溶有机质赋存于黏土矿物微孔隙、表面和层间,以多种键合方式结合形成了有机黏土复合体,具有自己独特的性质,这与烃源岩中的不可溶有机质——干酪根的特征完全不同.采用不同有机溶剂抽提得到的可溶有机质的量存在差异;不同类型的黏土矿物吸附有机质方式和数量也存在差异,展现了烃源岩中可溶有机质—黏土的关系极其复杂.因此,从黏土—可溶有机质的相互作用角度开拓烃源岩研究的思路,对有机质生烃机理的研究以及油气资源量的计算都具有重要的意义.

    2009年12期 v.37 1679-1684页 [查看摘要][在线阅读][下载 219K]
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  • 垂直激电测深二维自适应正则化反演

    刘海飞;柳建新;阮百尧;张赛民;

    为了提高垂直激电测深2维反演的分辨率和稳定性,提出了一种针对垂直激电测深数据的自适应正则化反演方法.在整个反演过程中,正则化因子的选取无需人为干涉,实现了完全的自适应.给出了极化率数据的广义线性总体光滑约束反演方法,分别对极化率反演中初始模型的给定、偏导数矩阵的计算及自适应正则化因子的选取进行了研究,并编制了实用、高效的垂直激电测深2维反演软件.通过对模拟和实测的垂直激电测深数据反演,验证了方法的可行性和有效性,编制的反演软件可用于实际生产.

    2009年12期 v.37 1685-1690页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K]
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  • MODFLOW在三门峡铝土矿疏干排水模拟中的应用

    周念清;傅莉;江思珉;孙新礼;

    根据三门峡铝土矿区地层分布、地质构造及水文地质条件,对矿区赋水的寒武—奥陶系灰岩岩溶裂隙含水系统水文地质条件进行概化,建立了地下水流数学模型,采用Visual MODFLOW有限差分方法模拟地下水位变化和预测涌水量.结合矿区群井抽水试验地下水位观测资料对地下水流数学模型进行校正和参数反演,利用校正后的数学模型和参数预测井在不同采矿设计疏干水平下地下水的水位分布和矿区涌水量的变化,为有效防治地下水和安全合理开采铝土矿提供可靠的依据.

    2009年12期 v.37 1691-1694+1699页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K]
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经济与管理科学

  • 一类半方差模型的投资组合问题

    朱经浩;刘彬;

    把离散半方差模型投资组合问题,推广到连续时间情形.引进恰当的状态约束,将原问题转化为一个有约束的随机最优控制问题.利用经典Lagrange理论,将其进一步转化为无约束随机LQ(Linear Quadratic)最优控制问题.进而借助优化技术计算半方差模型投资组合问题的最优投资决策.

    2009年12期 v.37 1695-1699页 [查看摘要][在线阅读][下载 150K]
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  • 方差衍生产品定价与控制变量蒙特卡罗方法

    马俊美;徐承龙;周晶;

    建立了方差互换金融衍生产品的定价模型,基于控制变量技巧,对随机波动率情形下的一类方差互换产品的定价问题,提出了一种有效的蒙特卡罗计算方法.通过进一步的理论分析和高效率控制变量的选取,大大减小了模拟误差,提高了计算效率.最后,对数值结果进行了分析,并考察了影响方差互换产品价格的因素.该计算方法可为其他方差互换衍生产品,如Corridor方差互换、Gamma方差互换和Conditional方差互换等产品以及其他多因子模型假设下的衍生产品定价提供有效思路.

    2009年12期 v.37 1700-1705页 [查看摘要][在线阅读][下载 313K]
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  • 基于资源约束的企业绩效及利益相关者管理

    杨晟;

    企业对利益相关者管理的战略目标是在企业现有资源约束条件下,达到综合绩效最大化.通过资源约束的线性规划模型,对企业绩效指标的改进进行定量化分析,明确了需优先改进的绩效指标和改进的程度.通过绩效改进指标与利益相关者的相关度分析,指出了与改进指标密切相关的利益相关者,为企业针对不同利益相关者实施管理策略提供了依据.

    2009年12期 v.37 1706-1711页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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  • 寿命不确定与企业年金退休后投资决策

    郭磊;

    员工退休后依然面临企业年金基金投资决策问题:一次性提取,逐步提取,或者立即年金化.引入递归偏好,剔除跨期替代规避,建立了一个寿命唯一不确定条件下的跨期效用函数,探讨风险规避对无遗产动机员工决策的影响.研究发现,长寿风险和短寿风险作用不一致,一次性提取和逐步提取利于规避长寿风险,而立即年金化利于规避短寿风险.总体上,风险规避程度越高,企业年金基金年金化的效用越低,一次性领取方式的吸引力越大.

    2009年12期 v.37 1712-1714页 [查看摘要][在线阅读][下载 107K]
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